LabVIEW温室多参数测控系统无线接收机软硬件设计+电路图(4)
ISP(In-System Programming)系统在线可编程，指电路板上的空白器件可以编程写入最终用户代码，而不需要从电路板上取下器件，已经编程的器件也可以用ISP方式擦除或者再编程，ATmega128单片机具有系统在线可编程的功能，因此使用时非常方便。ATmega128有三个熔丝位字节，分别为熔丝位扩展字节、熔丝位高字节和熔丝位低字节。如果熔丝位被编程则返回值为0，否则返回值为1。熔丝位的状态不受擦除命令的影响，如果锁定位1（LB1）被编程，则熔丝位被锁定，在编程锁定位前先编程熔丝位。器件进入编程模式时，熔丝位的值被锁定，期间熔丝位改变不会生效，直至器件退出编程模式，单片机最小系统如图3.2所示。
图3.2 单片机最小系统
3.2 无线传输模块
无线传输模块选择KYL-1020L低功率无线传输模块，该模块是一种远距离无线数据传输产品，它体积小，功耗低，稳定性及可靠性极高，能方便为用户提供双向的数据信号传输、检测和控制。适用于智能仪器仪表、测量设备、自动控制、电子衡器、智能教学设备、体质检测智能设备、一点对多点无线组网，无线现场总线、工业遥控、遥测，工厂车间自动化等多种领域的数据控制和数据传输[13]。硬件电路设计采用无线传输模块的接收部分接收无线传感器节点传送的数据，通过串口0将数据送入ATmega128单片机中，其实物如图3.3所示。
图3.3 无线传输模块实物图
KYL-1020L小功率无线模块主要特点：
载波频率：433MHz，450MHz， 868MHz，915MHz等ISM频点；
多个可选的通讯接口：RS-232、TTL、RS-484、USB、SPI；
8个通讯信道，也可根据实际需求扩展；
传输数率：1200 bps、2400 bps、4800 bps、9600 bps、19200 bps、38400bps；
数据格式：8N1/8E1/801（也可提供其它格式，如9位数据位）；
提供方波传输功能，方便非标的编码使用；
收发一体，半双工工作模式；
低功耗，并具有休眠功能；
工作温度：-20℃~ +65℃（商业级），-35℃~ +75℃（工业级）；
天线阻抗：50Ω（标配为SMA，可定制）；
符合EN 300220 and ARIB STD-T67标准。
表2.1 KYL-1020L小功率无线模块性能参数
参数 指标
供电电源 DC 5V
输出功率 ≤ 500mW
接收电流 ＜25mA（TTL接口）
接收灵敏度 -123dBm（1200bps）；-118dBm（9600bps）
发射电流 ＜300mA
休眠电流 ＜20uA
传输距离 2km以上
外型尺寸 53mm*38mm*10mm
3.3 通信接口
ATmega128单片机通过通信接口与上位机进行通信。通信时波特率、数据位、停止位、奇偶校验位等参数与上位机一致，保证通信的正常进行。由于本系统传输距离短，对速度要求不太高等实际情况，采用RS-232异步通信方式。由于电脑的串口通信协议采用的是RS-232标准电平，而单片机输出的是TTL标准电平。所以需选用电平转换芯片进行电平转换。为了使接口具有更好的兼容性和工作稳定性，选用MAXIM公司生产的MAX232作为电平转换芯片。MAX232内部有2个线路驱动器( )，2个接收器( )和两个充电泵，充电泵的作用是把±5V DC转换成±l0V DC。MAX232低功耗，抗干扰能力强，具有±15KV ESD保护，并且能支持到120k波特率的数据传输，能很好地解决PC机和单片机电平不匹配问题，通信接口如图3.4所示。